基于欠阻尼振动的液体黏度测量装置

本文设计了一种用于测量液体黏度的阻尼振动装置.该装置以一个做欠阻尼振动的弹簧振子为核心,利用光电接近开关收集数据,并在数字示波器上显示图像,再将该图像数据传递到计算机上进行分析.该方法的适用范围广,便于收集与分析实验数据,避免了实验中的多种干扰因素,消除了传统落球法实验的弊端,提高了实验测量的准确度.     

不同介质中超声波传播速度测量方法之比较

基于共振干涉法、相位法和反射回波法测量了空气和水中超声波的传播速度,比较了三种方法的优缺点,共振干涉法和相位法可测量气体和液体中的声速,反射回波法可测量液体和固体中的声速;相位法误差最小,共振干涉法误差相对较大。共振干涉法研究了示波器接收的交变电压随传播距离的变化规律,计算得空气和水中超声波的损耗系数分别为0.01381、0.01829,超声波在水中的损耗较大。使用Origin软件直线拟合,对实验结果进行分析和评价。     

近距离高准确度光电测距技术的研究

研究了近距离光电测距系统的工作特点,设计了近距离光电测距相机光学系统.基于几何相似法原理,提出几何相似法光电测量系统的测量过程是一个不等准确度测量过程.重点研究了不等准确度测量过程中的测量数据处理技术,给出了测量系统测量数据修正的方法.同时对比了修正前和修正后测量结果的差异,明确指出,采用不等准确度最小二乘法处理测量数据可以提高极近距离处的测量准确度.     

采用相位法与极大值法测量超声波声速的准确度的研究

对极值法和相位法测量超声波声速的准确度问题进行了研究,实验与理论分析证明:相位法测量波长比极值法准确度要高.在与简谐运动有关的测量中,测量最大变化率点常常比测量最大值点的准确度要高,这在其他物理实验中也适用.     

数字示波器测量RLC谐振特性

使用数字存储示波器测量RLC电路的幅频和相频特性,既能更清晰地观察信号相位变化及其物理含意,还可充分发挥其特色功能并采用离散傅里叶变换准确得到信号幅值和相位.由于使用比数字电桥更灵活的扫频设置可以消除测量频率点限制,而外置取样电阻则提高了理解I-V法测量原理的实在感.     

基础实验中光速和介质折射率测量方法的研究

采用一种新型光速测定仪测量光速和介质折射率,对测量方法进行了研究和改进,分析了测量误差的来源.在此基础上,采用精密数字相位计代替示波器测量相位,设计了新的测量方案,并采用最小二乘法进行线性拟合,从而提高了测量精度,其精度达到±0.1%.     

数字存储示波器的功能与使用难点分析

介绍了GDS-1102B型数字存储示波器的主要控制功能,包括:垂直系统、水平系统、功能菜单区、触发控制系统、控制调节系统。分析了示波器使用难点,并给出解决方法,包括:Autose功能测量弱信号的方法、避免混叠现象的方法等。     

利用数字示波器测量RC电路的时间常数

利用数字示波器的脉冲信号捕捉和平均值计算等功能,设计了一个简单的实验系统,实现RC电路时间常数的准确测量,误差可以控制在1％以内.     

示波器实验的教学改革

示波器的原理和使用是大学物理实验教学的一个基础实验项目.传统的教学仅限于向学生介绍示波器显示波形的原理,测量信号电压、频率和周期等参数,以及采用利萨如图形测量待测信号频率等内容.随着科技的进步,传统的模拟示波器已经逐步被数字示波器所替代,一些高校实验项目也做了相应的调整.本课题探讨数字示波器的实验拓展,即结合压电传感器采集人体不同部位的脉搏信号,并通过对采集多组信号的数据分析,讨论脉搏信号特征与人体部位、性别以及时间段的关联性.     

基于法布里-珀罗干涉仪的瑞利散射测速技术研究

基于法布里-珀罗干涉仪的干涉瑞利散射测速技术原理,结合种子注入Nd∶YAG脉冲激光器、ICCD相机和高光谱分辨法布里-珀罗干涉仪,建立了一套干涉瑞利散射速度测量系统,系统的速度测量准确度为10m/s.对拉瓦尔喷管产生的超声速自由射流开展干涉瑞利散射速度测量,得到气流的流动速度为366m/s.在不需要外加任何示踪粒子的条件下,利用流场气体分子本身的瑞利散射,实现了对超声速流场速度的非接触测量.     

数字全息干涉法流体质扩散系数实验研究

本文首先对数字全息干涉术中的数字图像处理理论以及数字全息干涉法实验原理作了详细研究.在此基础上,对数字图像处理中全息图的预处理、全息图像的频域滤波、数字干涉条纹再现等关键技术做了详细阐述.自行设计和搭建了数字全息干涉法流体质扩散系数测量实验台.以0.33 mol·L-1的氯化钾溶液-水的扩散体系作为标准物质,测量了其质扩散系数.结果显示,与文献数据比较测量相对偏差绝对平均值为1.30%,验证了实验台的可靠性.     

TDLAS技术测量燃烧流场温度研究

介绍了TDLAS技术用于燃烧流场诊断的基本原理,比较了直接吸收法与二次谐波法两种测量方法的优缺点,并对TDLAS技术路径积分测量特性进行了分析.基于单台二极管激光器分别建立了两种方法的TDLAS测量系统,直接吸收法测量重复频率为10 kHz,获得了瞬态高温超声速流场温度随时间演化结果;二次谐波法测量重复频率为250 Hz,实现了超燃冲压模拟燃烧室温度的在线测量.对于标定燃烧炉甲烷/空气预混火焰,测量系统在1750 K时温度A类标准不确定度优于0.7%.     

半导体桥等离子体温度的原子发射光谱法测量

半导体桥生成的等离子体由于温度高、尺度小、持续时间短等特点,对其温度的瞬态测量是个难题.本文采用高速数字存贮示波器应用原子发射光谱双谱线法对半导体桥等离子体温度进行了实时瞬态测量,并对在22μF电容下不同充电电压对半导体桥等离子体温度的影响进行了系统的研究,得到了22μF电容下等离子体最高温度与充电电压的关系式Tmax=700.6 115.2U.     

线阵CCD在声光调制实验中的应用

用线阵CCD代替可移动的光电二极管,改进了声光调制实验。将声光调制的入射光和衍射光投射在线阵CCD上,线阵CCD的信号输出由数字示波器显示,利用数字示波器的＂光标＂功能测出光斑的距离。改进后,使测量变得简单快捷,提高了实验效率,并减小了实验测量误差。     

三维形貌测量的扫描相移法研究

物体三维形貌测量中常用的光切法的主要优点是易于实现扫描测量大型物体表面,缺点是光刀中心位置难以精确确定;相移法的主要优点是可以用较宽的光栅提高测量的灵敏度与准确度,具有测量速度快和较好的抗静态噪声的能力,缺点是当待测范围较大时,采集图像的像差较大,不利于大型物面的测量.将这两种方法有机地结合起来,取长补短,提出了一种扫描相移法.实验结果表明,这个方法不但适用于长形大物面的形貌检测,而且又大大地减少了图像采集系统畸变误差的影响,从而提高了检测准确度.     

夫兰克-赫兹实验的改进

对传统的测量氩原子第一激发电位的方法进行了改进,利用示波器光标"cursor"功能,在示波器上直接读出波峰或波谷的电位.该方法减小了读数时的误差,提高了测量精度,并且锻炼了学生对示波器的使用,收到较好的教学效果.     

基于虚拟仪器的网络频率特性测试仪的设计

根据虚拟仪器的设计思想,运用LabVIEW设计了用于测量网络频率特性的虚拟仿真仪器.该虚拟仪器兼有任意波形发生器和数字存储示波器功能,能够根据不同的参量设定,产生一系列不同频率的激励信号,可快速显示所测网络的幅频和相频特性.     

超声速叶栅实验中空气湿度的影响及临界湿度

一、超声速叶栅风洞试验在空气湿度较大时出现的一些现象和对它的分析 超声速风洞对空气湿度有较严格的限制,以避免在超声速膨胀后,出现凝结现象,破坏均匀流场并使M数显著降低,有时还在试验模型上结冰而改变其几何尺寸. 本文介绍在暂冲下吹式超声速叶栅风洞中进行的实验.空气经过干燥.风洞进口处管内气温比大气温度略高,但通常相差不超过10℃,试验的M数通常为1.3至1.5.试验前对国产SYD-1型数字编码压力传感器进行过校准,测量精度为±0.3％. 经多次吹风试验后,干燥塔内硅胶吸收水份的效能降低,试验时在喷管出口侧壁静压     

利用DSO的REF功能测量超声波速度

超声波传播速度的测量,在测距与定位、液体流速测定、弹性模量测量、气体温度瞬间变化测量等方面的应用中十分重要。文中给出一种基于接收信号延迟时间的较直观的声速测量方法,其中延迟时间的测量是充分利用了数字存储示波器对信号的多种降噪处理方法,并且利用了数字存储示波器的参考波形(REF)功能对接收信号进行整体对准实现的。实验证明这种方法的测量结果相当准确,为声速的精密测量提供了一种新的思路。这种方法可应用在大学基础物理实验或课堂演示教学环节,可使学生对声速测量的原理和过程有更加直观的认识。对启发学生灵活使用及充分发挥仪器的功能都有一定的借鉴作用。     

基于LabVIEW的虚拟仪器在学生实验中的应用

介绍了虚拟仪器的概念和功能,论述了虚拟仪器在高校理工科实验教学中的应用和意义,提出了构建基于虚拟仪器的实验室的设计方案和硬件配置,最后通过设计一个虚拟数字示波器的具体实例,演示了基于LabVIEW的虚拟仪器技术在实验教学中应用的先进性。该虚拟示波器具有存储示波器的功能,有一定的实用性和先进性。